及系统动力学仿真__以家电制造企业为例.docx

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1、摘 要随着社会的发展，企业的竞争变为供应链的竞争，其中库存方面尤为重要，供应商管理库存能有效降低总库存，提升企业竞争力。针对供应商管理库存系统复杂和动态性，本设计创新地运用系统动力学方法，研究整个供应商管理库存系统，通过对影响因素的分析，对企业不断优化库存策略具有重大意义。本文对制造型企业的供应商管理库存系统进行了研究，并根据实际情况进行建模以及仿真分析。主要研究内容包括：1.介绍供应链管理库存的基本概念，优势及目标。又阐述了系统动力学的基础理论，确定了供应商管理库存系统在系统动力学的系统边界，为建模做准备。2.通过研究系统的运作机理、划分子系统，以系统动力学为工具，建立了针对单一产品、基于V

2、MI策略的供应链动态仿真模型。3.运用Vensim_PLE软件，针对供应链过程中的关键影响因素进行了定量的分析，找出了4个主要变量，即订货时间、运输时间、库存调节时间和期望库存量对VMI系统平均总库存和稳定性的影响规律，从牛鞭效应、瓶颈对模型进行了分析和优化，最终确定了在一定条件下的具体实施策略，为企业制定物流库存方面决策提供辅助和参考。关键词： 供应商管理库存；控制影响因素；系统动力学The System Dynamics Simulation and Control Factors Analysis of VMI InventoryAbstract: With the developmen

3、t of society, the competitiveness of enterprises has become supply chain competition, besides, inventory is particularly important.Vendor managed inventory can effectively reduce the total inventory, whats more,it can improve the competitiveness of enterprises. As vendor-managed inventory system is

4、complex,so we can use system dynamics method to study the entire vendor managed inventory system, through the analysis of the factors ,it is of great significance to affect the enterprise to optimize inventory policy .Manufacturing enterprises VMI system is studied in this paper, and in accordance w

5、ith the actual situation of modeling and simulation analysis. The main contents include:1.It is introducted of basic concepts, advantages and objectives of VMI. Also the basic theory of system dynamics is described to determine the vendor-managed inventory system in system dynamics system boundary,

6、in preparation for the modeling.2.The operation of the system by studying the mechanism of division subsystem to system dynamics as a tool created for a single product, policy-based VMI supply chain dynamic simulation model.3. Use Vensim_PLE software for supply chain process of the key factors affec

7、ting a quantitative analysis to identify the four main variables, namely ordering time, transport time, inventory adjustment time and expect stocks on average total inventory and VMI system stability of the law, from the bullwhip effect, the bottleneck of the model is analyzed and optimized, and ult

8、imately determine under certain conditions, the specific implementation strategies for enterprises to develop logistics inventory decisions auxiliary and reference.Keywords: Vendor-managed Inventory; Influencing Factors; System Dynamics目 录1 绪论11.1 设计背景和意义11.2 国内外研究现状21.2.1VMI国内外研究应用现状21.2.2系统动力学在库存管

9、理中研究应用现状31.3 研究目的与内容41.3.1 研究目的41.3.2研究内容42 供应商管理库存理论及系统动力学理论52.1 供应商管理库存概述52.1.1 供应商管理库存的概念52.1.2 供应商管理库存的优势62.2 系统动力学理论62.2.1 系统动力学的特点62.2.2 系统动力学对系统的数学描述72.2.3 系统动力学方法的选择83 供应商管理库存控制机制的系统动力学建模93.1 供应商管理库存系统分析93.1.1 系统目标分析103.1.2 系统假设与系统边界103.1.3 系统的运动机理113.1.4 划分子系统123.2 影响因素分析123.2.1 时间影响因素分析123

10、.2.2 库存量影响因素分析133.2.3 供应商管理库存的其他影响因素分析133.3 因果关系的确定133.3.1 系统因果关系图133.3.2 模型反馈关系分析143.4 模型流图分析153.4.1 模型的流图表示153.4.2模型的描述方程163.5 VMI模型的结构分析174 模型仿真与结果分析194.1 数据来源与模型设置194.2 模型检验214.3 模型仿真结果及分析234.4 模型仿真控制分析234.4.1 各影响因素的控制分析234.4.2 控制模拟分析总结33结 论34参 考 文 献36致 谢38 1 绪论1.1 设计背景和意义传统的库存控制模式是，流通中各个环节，比如分销

11、商、代理商、供应商各自管理自己的库存，这种形式导致需求放大现象。分销商根据销售数据向上一部门上报计划单，为了保持自己能及时供货，分销商会多报一些商品，这样一级级传达计划信息，最终到达最后的供应商时，会出现需求扭曲，无法准确快速地响应用户需求。由此，供应商管理库存（VMI）应运而生，供应商管理库存（Vendor Managed Inventory，VMI）是按照双方达成的协议，由供应链的上游企业根据下游企业的各方面信息，包括物料需求计划、销售信息和库存量，主动对下游企业的库存，进行管理和控制的供应链库存管理方式。这种库存管理策略打破了传统各自为政的库存管理模式，充分体现了供应链的集成化管理思想，

12、适应了市场的变化，是一种新的、有代表性的库存管理思想。 由于目前国内外关于VMI研究主要集中在库存控制机制的理论基础方面，而对企业整个VMI库存模式系统化做的不足，库存控制的流程方面没有细致研究，针对VMI库存控制的主要因素不够清楚，而在VMI整个实施过程，只有系统的研究VMI流程，正确分析VMI的影响因素，才会使VMI高效运行，着实帮助企业解决库存问题，所以，在本文中，通过运用系统动力学，能够全面、系统地研究影响企业运用VMI的影响因素，从而能够为企业提供库存策略。顾客需求日益多样化，导致产品的生命周期越来越短，导致了供应链管理不确定性、动态性也随之增加，使供应链呈现出复杂的动态行为模式。早

13、期相关研究方法已不能解决此变化。例如，传统运筹学等解决问题的方法，倾向于在一定假设下，寻找问题最优解，有时使问题简化，往往容易忽略系统的非线性行为，造成最优解失效。可见传统静态、局部的研究方法有一定的局限性。所以，在此情况下越来越注重供应链整体研究方法。系统动力学(System Dynamic，SD)就是其中之一。本文就是基于供应链本身的特点和系统动力学的优势做出的选择。系统动力学是一种仿真建模方法，一般不追求严谨的数学逻辑，不依据抽象的假设，不拘泥于最优解，而是以现实世界为前提，面向时间对象或者事件，考虑很多不可度量的随机性、复杂性和动态性，以寻求改善系统行为性能的方法与策略。1.2 国内外

14、研究现状1.2.1VMI国内外研究应用现状目前，很多行业和企业都应用了VMI库存策略，VMI的研究形式和运作模式也有了很大的发展。最初的VMI策略是从两个基础发展起来的，第一个是信息基础，指的是上下游企业共享供需方面的信息，上游企业要负责根据各方面数据如销售数据和销售预测，来确定自身和下游企业的库存水平。第二个是策略基础，指的是连续补货计划（Continuous replenishment program CRP)，前身是ECR(Efficient customer response ,ECR)，在第一个基础之上，上游企业要在一定时间内进行补货，来保持规定的库存水平，此过程关键是确定什么时候补

15、货，每次补多少等等问题。通过实施CRP等策略，上游企业可以在满足客户服务水平的前提下，降低下游企业的库存水平。VMI已经在很多行业得到了应用，许多学者对VMI进行实证研究。研究方面，通过总结，大致分以下两大类，第一类研究是为了证明实施VMI的可行性，以及相比于传统的库存模式的优势，代表研究有梁裸等人(2006)调查的安徽奇瑞汽车的零部件库存；Kaipia等人(2002)分析的三个VMI库存案例，他们还认为，库存水平的有效控制能改变企业生产情况，从备货到订单式生产；Jan Holmstrom(1998)研究的批发商全面实施VMI例子，证明VMI能有效降低运输成本；Jouni Kauremaa，J

16、ohanna Smaros和Jan Holmstrom(2009)选择了5个相关领域的企业研究，表明，传略战术两个方面，VMI给供应链上的各个环节都带来了利益；Dale和Shelby(2000)在研究了服装制造业实际的情况，发现，VMI能有效降低库存总成本，并稳定库存水平；Manfred Gronalt(2008)分析在家具生产商实施VMI后，得出库存水平降低了38%，服务水平还得到了提高。第二类研究是，为了有效实施VMI而分析的不同影响方面，代表研究有Alberto Felice De Toni和Elena Zamolo(2005)研究后发现，VMI实施的关键因素是两方面，第一是流程的设计，

17、第二是参数的确定；Holmstrom(1998)分析了第一个批发商全面实施VMI情况，发现VMI的成功实施在于上下游企业双方对运作流程的一致理解，两者的有效信息传递和交流，而不需要太复杂的技术；George Kuk(2004)对电器行业VMI库存控制影响因素分析后，发现组织结构影响VMI的实施，组织规模越小，员工层次越高，物流集成水平越高，VMI就越能实现其价值。但是，也有研究发现VMI实施后效果并不太明显。如Vergin和Bar(1999)研究10个已经实施VMI的各类制造型企业后，结果表明:只有一个企业降低企业内部库存。现在社会中，由于理论和实践上的深入研究，各方都比较重视VMI在企业里的

18、优化作用，所以，在选择库存管理的方法时，要首先考虑VMI。1.2.2系统动力学在库存管理中研究应用现状系统动力学在供应链管理(Supply Chain Management，SCM)的应用研究起始于麻省理工大学Forrester教授1958年所发表“dustrialnynamics:Amajor breakthrough for decision”建立的生产分配系统模型称为“Forrester模型”此模型在供应链动力学上出现了重要的观点，它表明了供应链中间时期的需求放大是一个关于系统动力学的现象，可以靠减少，消除延迟和反馈环的恰当设计来解决。 由Forrester需求放大的研究起始发展至今，系

19、统动力学在SCM的研究大致上是为解决供应链中所产生的下列问题: 需求放大、供应链整合、存货管理、政策支持、国际化供应链管理、缩短前置时间。目前此方面的研究可分为三类:(1)建立模型的基础理论研究;(2)实际问题的模型分析;(3)建模方法的优化改进。在库存管理方面Sterman(1989)提出了在动态决策制定中应用反馈的理论。此类决策过程是基于一个稳固的适应性的启发式。反馈不仅仅是结果的反馈，还包括了环境或选择条件的改变，这是由过去行为造成的。多重反馈是真实选择问题的标准。他提出了库存管理系统通用模型，形成在一定环境中，进行决策实验的基本结构。这通用的库存管理结构在许多不同规划中应用，包括生产控

20、制、原材料预定、资金储备的控制等宏观经济方面。有关库存管理策略的典型研究是Barfas和Sogam(1997)的研究工作。他们用服装行业的案例研究，建立一个典型的零售供应链系统动力学仿真模型，在此案例中由生产厂商、批发商、零售商和最终的消费者组成三层链结构。仿真试验目的是为研究库存策略以增加零售商的收入，并且减少成本;还有就是研究多样化经营策略带来的影响。他们通过研究发现连续系统中，订单策略不适合于部分离散、部分连续的库存系统，所以建立应用于部分连续、部分离散的库存系统的订单策略，这对需求波动有很强的抑制作用。Sterman解释了在大多数实际的库存管理情况下，变量之间反馈复杂性消除了最优策略的

21、决策，并提出基于局部理性启发式的订单决策模型。提出决策的过程是由局部理性启发式控制，并处在一个支持和适应性策略形势下。这是在决策的实施是在系统的复杂性，时间的压力下进行的。在决策假设中包括的其他因素是可得的，不受时间影响，并有供应链的信息可证明其精确性。 国内对系统动力学研究是以王其藩等专家为核心的，建立了系统动力学在社会经济系统运作中的整体认识。在供应链方面应用系统动力学的主要研究有:俊强，戴勇(2001)建立配送中心与超市库存系统动力学模型，模拟并且分析了配送中心收货量与订货量之间关系，及配送中心与超市的库存量波动情况。尤安军(2002)、桂寿平等(2003)将系统动力学方法用于物质配送、

22、区域物流、供应链物流系统等问题进行分析研究，尝试动态的观点、利用全局和方法来模拟再现物流系统运行机制和行为模式，探寻提高整体的运行效率和服务水平的途径。张听等(2005)采用了联合库存管理模式，运用系统动力学软件(vensims.)建立了供应链动态的仿真模型。从成本、系统瓶颈、长鞭效应等方面对模型进行分析及优化，并且通过计算机仿真对系统的未来行为进行了描述。桂寿平等(2003)通过了一个实例构建库存控制的系统动力学模型。测试运行的结果表明，系统动学模型具有较好的决策支持及环境协调能力。1.3 研究目的与内容1.3.1 研究目的供应商管理库存（VMI）有助于降低库存水平和总库存成本，近年来，理论

23、界和企业界对供应商管理库存的研究给予极大的关注。但是，目前的研究主要集中在理论模式上的探讨，例如，如何建立上下游企业的合作机制等。事实上，通过有效的方法分析、确定影响库存的关键因素，能够优化供应商管理库存，有效降低库存总成本，但是这部分研究恰恰是目前所欠缺的。因此，本文希望通过VMI的相关研究，基于系统动力学的基本理论，从我国制造型企业供应商管理库存现状出发，分析VMI的关键影响因素及其相互关系，利用系统动力学方法建立VMI库存控制机制模型，针对供应商、在途运输商、分销商三阶系统进行仿真和结果分析，对企业库存的优化提出政策建议。1.3.2研究内容以系统动力学建模方法为主线，比较并分析了目前国内

24、主要研究方法和成果，将影响VMI库存控制因素考虑到系统动力学建模的过程中去，结合VMI供应商管理库存的特点，选择合适的建模方法，确定边界问题，并充分考虑制造企业的实际情况，提出合理的供应商管理库存策略。本篇论文研究的内容主要有四个方面：1.了解国内外系统动力学在库存管理中研究应用现状。2分析影响VMI库存控制的因素。3.应用系统动力学的相关理论和方法，从系统性和动态性的角度对供应商管理库存进行了仿真模拟和分析。4.针对关键因素，通过相应变量值的调整及变量间的相互关系，运用牛鞭效应和瓶颈分析了不同因素对VMI总库存的影响规律。2 供应商管理库存理论及系统动力学理论2.1 供应商管理库存概述2.1

25、.1 供应商管理库存的概念库存，就是在生产及流通领域中各环节（供应商、制造商、零售商及运输环节）所持有的原材料、零部件、成品。自从有了生产，就有了库存物品的存在，由于库存物品的存储成本往往会占本身价值成本的20%-40%,因此有效地管理库存、控制库存成本对于降低整个物流系统成本有非常重要的作用。其中良好的库存策略有助于有效地管理库存，库存策略是指决定什么时间对库存进行检查、补充，每次补充的数量多少。传统的库存是各自为政的，下游根据销售量预测库存量会造成牛鞭效应等问题，为了提高库存效率，出现了供应商管理库存。供应商管理库存（Vendor Managed Inventory, VMI)是指供应商等

26、上游企业基于其下游客户的生产经营、库存信息，对下游客户的库存进行管理和控制。在满足用户满意度的前提下，如何降低库存成本是VMI库存控制的主要目标，以家电制造型企业为例，分析其VMI库存运作流程，即供应商通过整合销售商的销售数据以及预测数据，进行制作库存计划，最终满足前端的库存需求的同时，使库存成本达到最低。而库存成本本质是通过库存量表现出来的。测算模型如下：总库存=供应商库存+在途库存+分销商库存 （2-1）上式表明影响系统库存状况的库存主要有三种，即供应商库存、在途库存、分销商库存。此三类库存最优策略就是确定什么时间补货，每次补充量，能够使总库存成本达到最低。公司库存订货策略沿用的是定期订货

27、策略中的（T，S）模型。在仓库管理者发现实际库存低于期望库存时即发出订货请求，经过一段时间的库存调整后向供应商发出订单，经过一定时间的运输把半成品送达分销商。通过对家电制造企业生产及分销商的库存控制系统运行过程以及影响因素进行分析可知，其主要影响因素确定为供应商库存，在途库存，分销商库存、供货时间，在途运输时间，分销商库存调节时间、订货速率、供货速率、收货速率、销售速率、速率差。因此，影响VMI库存控制总结为两大类因素是，时间因素，库存量因素。通过分析影响因素，能够合理的确定最优库存策略，如确定订货提前期等，从而有助于稳定整体库存，提高VMI效率，降低库存成本。2.1.2 供应商管理库存的优势

28、鉴于VMI在分销链中的作用越来越明显，即VMI系统可以大大降低供应商和零售商的成本，提高供应链的整体性能，更多的企业开始广泛使用这一管理模式。通过VMI的研究可以有效帮助企业做到提高服务质量和成本缩减。1.服务改善在VMI库存模式中，在多用户补货订单、及时运输协调大大改善了服务水平。由于VMI库存模式中信息共享，新货上架速度快，将会有更少的旧货在系统中流通，所以顾客可以避免抢购，商家也不必为推销着急。2.成本缩减（1）VMI库存模式可以缓和需求的不确定性。由于终端客户需求的波动性使得分销商不得不扩大订货需求，最终生产商不得不维持剩余的能力或超额的成品存货量，这就极大的增加了供应链成本。而VMI

29、库存模式可以有效消弱产量的峰值和谷值，允许小规模的生产能力和存货方法。 （2）在VMI模式中，更大的合作协调将支持供应商对平稳生产的需求，从而不必牺牲购买者的存储和服务目标。（3）VMI库存模式将有效降低运输成本。如果处理得当，这种方法将会增加低成本的满载运输比例而消减高成本的未满载货比例。2.2 系统动力学理论2.2.1 系统动力学的特点系统动力学方法的基础是反馈控制理论，运用相关计算机仿真建模仿真，是一种定量的研究方法，一般经常研究复杂系统。从模型的建立来看，其实质是一阶微分方程，而且带时间滞后，建模过程中，通过绘制模型流图，能够更清楚“积累”“流率”与方程的一致性。此方法和其他数学模型不

30、同，有自己的特点。1.反馈环路式的建模方法 图2-1 认识世界的开环、闭环方法传统的研究方法是，通过分析问题的相关信息，再针对性的提出策略和实施步骤，最后得出结果。但是系统动力学中，如图2-1，最大的亮点在于其有反馈回路，即得出结果后，结果再反作用于问题的相关信息，这种封闭式的环路，显示了其系统的动态性。此环路叫做反馈环，我们发现，反馈环是由各种不同的因果关系组成的。原因会对结果产生正影响和负影响，因果关系是有正负之分的，比如在生产销售过程中，生产质量增大，则销售量增大，收益增多，就为正变化。销售量增多，则库存量降低，则表示为负变化。正负因果反馈示意图如图2-2： 图2-2正、负因果关系反馈环

31、示意图2.善于处理高阶、非线、多环的动态问题实际问题中，经常会出现动态的、复杂、多变量的系统问题，而对于这种高阶、非线性的方程求解时，发现很难求解。此时，可运用系统动力学方法，不仅能有效解决实际问题，还能够清晰准确的预测系统的真实发展趋势，通过系统的仿真模型，变化不同变量来研究系统的关键影响因素，结果非常的易于分析，能够有效的支持决策的制定。3.模型的支持系统是真实系统结构因为系统动力学模型是站在系统的角度，分析系统内部各种因素，以及之间的关系，从而确定其系统行为，并通过反馈来，更加准确的预测未来发展趋势。真实的系统结构中的数据，不是特别的准确，基于系统越完全越真实，参数的微小改变并不印象结果

32、的变化，所以软化了数据要求，是我们易于进行定量研究，不必获得十分精确的数据。2.2.2 系统动力学对系统的数学描述系统动力学通过把系统分为若干个子系统，来研究系统内部各组成部门之间的非线性复杂关系。因为高阶非线性微分方程非常难用数学和模拟语言处理，所以借助系统动力学中的流程图进行描述，并分析建模。建模过程中涉及到变量和定量，变量分为状态变量和速度变量，定量为时间序列，每个状态变量LEV(t)与其汇总流率变量RAT(t)满足微分方程 （2-2） 在系统中，由于其复杂性，很多子系统是无法用微分方程和数学函数来表示的，对于这种类型的系统只能以定量描述为主，定性描述为辅，它是定量模型与概念模型的结合与

33、统一。2.2.3 系统动力学方法的选择供应商管理库存是供应链管理的核心内容，对于企业有效管理库存，推进供应链和企业长久可持续的发展具有重要意义。选择系统动力学方法来供应商管理库存基于如下原因：1.供应商管理库存系统的复杂性、周期性和不确定性。库存一直伴随着企业，如何在满足顾客需求的前提下，降低库存成本，提高企业效益，是一个长期研究的问题。此外，供应商管理库存除了由时间、成本和库存量这三个驱动因素决定外还受到客户需求量、行业竞争强度和服务水平等诸多因素的影响，而且一些影响还只能是定性的确定，而不能作定量的量化，各影响因素间又存在错综复杂的关系。而系统动力学方法对于此情况仍可借助因果关系图、反馈回

34、路及有限的数据进行预测推算。2.供应商管理库存形成的动态性和反馈性。如系统中的供应商管理库存受成本、时间和库存量的影响，而供应商管理库存同时影响企业成本、提前期等时间因素，因此供应商管理库存与成本、时间之间形成了一个相互影响的动态反馈回路。系统动力学采用反馈环路结构动态定义问题，能够弥补静态模型局部优化而不是全局优化的缺陷，模拟出系统的反直观特性。3.稳定库存和不确定的顾客需求的要求。企业希望建立供应商管理库存模型，获取高效的库存策略，以达到稳定库存，降低库存成本。但同时顾客需求的不确定性导致库存的动态性，什么时间运送的库存量不确定，导致成本增加。因此企业在成本控制，时间和库存量控制等方面要考

35、虑多方面的动态因素影响。系统动力学能据此通过系统仿真动态模拟出优化后的基值，为企业正确制定策略，提升供应商管理库存效率，降低库存总成本提供政策参考。确定本文建模方法后，基于系统动力学建模的一般步骤，确定本文供应商管理库存系统的分析和建模的步骤如图3-3所示。下文将根据此步骤详细论述。明确供应商管理库存系统目标供应商管理库存系统分析因果关系分析系统流图设计建立系统动力学方程系统参数初始值确定模型模拟模型评估政策分析修改模型图2-3供应商管理库存系统建模过程图3 供应商管理库存控制机制的系统动力学建模 本章首先分析了供应商管理库存系统以及影响因素，为确定系统因果关系和模型流图，即建立模型做准备。3

36、.1 供应商管理库存系统分析以供应商管理库存理论为基础建立供应商管理库存控制机制模型，必须要满足以下原则:(l)合作性原则:实施该策略的过程中，供需双方要互相理解，有一致的目标，相互信任，在签署的合作协议下，履行好自己的职责，要有比较好的合作观念。(2)互惠原则:供需双方的目标是让自己的库存成本都降低，来减少总成本，而不是分配成本如何安排。 (3)目标一致性原则：双方因为是合作性关系，所以目标一定要一致，但是毕竟处在不同环节，所以要通过协议来监督和执行，明白自己的责任。比如库存问题，资金问题，都要在协议上清楚的体现出来。双方在清楚自己的责任与权力的基础之上，通过不断监督执行情况，及时修正协议内

37、容。 (4)连续改进原则: 高效的供应商管理库存系统，是通过供需双方在实际操作中，针对实际问题，不断的连续改进，才能达到降低供应链总成本和库存水平的目的。根据上述原则，经过对文献资料的整理，通过下述步骤确立了供应商管理库存的系统结构。3.1.1 系统目标分析如前文所述，本文的核心是解决在供应链环境下供应商管理库存类问题。以家电制造企业为例，确定供应商管理库存策略，即订货批量和订货时间，已达到满足顾客需求的同时降低库存成本，减少多余库存的浪费，降低缺货的风险。为了确定稳定的库存，找到了影响供应商管理库存的关键因素，不断采取措施，优化库存策略，降低库存总成本，促进企业健康的发展。供应商管理库存要求

38、在充分发挥库存功能的同时，尽可能地降低库存成本。这是库存控制的基本目标。 库存控制应实现以下目标： （1）保证顾客服务水平。库存的基本功能是满足顾客服务水平的正常进行，使分销商经常维持适度的库存，避免因供应不足而出现非计划性的销售间断。 （2）降低库存成本。供应商管理库存的重要目标之一是控制库存成本。无论是运输过程中的流动资金占用，还是销售过程中的物资消耗，都与库存控制有关。在工业生产中，物资的消耗常占产品总成本的50-70%，库存资金常占企业流动资金的60-80%。因此，必须通过有效的库存控制策略，使企业在保障生产的同时，减少库存量，提高库存物资的周转率。3.1.2 系统假设与系统边界通过对

39、系统的分析，本文对于供应商管理库存系统提出如下假设：(1)本VMI模型采用的是定量订货管理系统，即有效控制订货点(期望库存量)和订货量；(2)对于各个仓库的容积率部考虑；(3)假定销售速率是个定值，连续平稳消耗；(4)要充分考虑到供应商的供应时间，包括准备货物和因为其他原因造成的延滞时间。(5)实际物流过程中，分销商发出订货的时间，供应商提供运输商货物的时间，分销商收到货物的时间都不是瞬时的，存在空间时间的延迟，所以存在上述3个过程的速率。(6)确定系统边界。确定系统边界主要是确定系统的上、下游边界。在本系统中，由于不考虑宏观环境和政府的干预，因此涉及到的实体比较简单，即供应商（制造商）、分销

40、商。本文将研究二者间由于相互关系而构成的系统，其中分销商处于系统的最下游，因此是系统的下游边界，供应商及为上游边界。3.1.3 系统的运动机理虽然目前已有一些企业已开展VMI供应商管理库存模式，但大多数企业对于供应商管理库存只是思想上的认知，研究库存策略也仅仅是运用了简单的模型，本文试图从时间和库存量等角度来研究供应商管理库存，并考虑了供应商管理库存对时间、成本和库存量的反馈作用。其运动机理如图3-4所示：时间服务水平库存成本供应商管理库存库存量图3-1 系统运行机理图上图中方框中的每个名词都是在本系统中起作用的变量，箭头表示因果作用关系，其始端变量为原因变量，末端变量为结果变量。在本系统中，

41、供应商管理库存既是我们最终关心的结果变量，受时间、库存量因素直接驱动，同时也是原因变量，他能通过对顾客服务水平，库存成本反馈作用于时间、库存量这些驱动因素。3.1.4 划分子系统在第二章中，本文已经通过对供应商管理库存相关文献的总结阅读分析出供应商管理库存主要由三部分构成：供应商库存、在途库存、分销商库存。因此，根据第二章相关理论，结合企业现实运营情况，本文将供应商库存系统划分为三个子系统，分别命名为“供应商库存子系统”、“ 在途库存子系统”、“ 分销商库存子系统”，各个系统之间通过变量相互影响、相互作用，如图3-5所示：供应商库存子系统供应商管理库存控制系统在途库存子系统分销商库存子系统图3

42、-2 供应商管理库存系统分解图3.2 影响因素分析上面已经将VMI系统划分为3个相对独立的子系统，在这个复杂的系统中不仅各子系统之间是相互作用和影响的，各子系统内部也包含了诸多对子系统产生影响的因素，并且这些因素之间存在着错综复杂的关系。经分析发现，每个子系统都涉及到时间和库存量的因素，下面逐一分析各子系统的影响因素及其相互之间的关系。3.2.1 时间影响因素分析库存策略是指决定什么时间对库存进行检查、补充，订货提前期是多少，每次补充的数量多少。时间方面涉及到两部分，第一是检查周期，第二是订货提前期。本文主要研究订货提前期对供应商管理库存控制的影响，订货提前期是指从订货开始到收到订货批量位置的

43、一段时间。因为本文研究的是制造商（供应商）与分销商之间的库存策略，因此时间因素可以分三类，供货时间，在途运输时间，分销商库存调节时间。1.供货时间供货时间是指供应商的供应是不是瞬时的，需考虑生产延滞时间和准备时间。2.在途运输时间实际物流过程中总是存在时间和空间的延迟，在途运输时间是运输过程所花费的时间。3.分销商库存调节时间实际货物到达以后，进行分类入库，装卸，盘点等时间。3.2.2 库存量影响因素分析通过分析VMI3个子系统，发现总的库存量有三部分构成，供应商库存，在途库存，分销商期望库存。其中分销商库存中的期望库存量对整个VMI系统稳定性和平均总库存的影响甚大，因为，期望库存量决定订货批

44、量，也就是说决定供应商送多少的货，合适的订货批量有助于优化库存策略，最终是库存成本达到最低。3.2.3 供应商管理库存的其他影响因素分析除了上述关键因素以外，下面的因素也时刻影响VMI库存控制。1.顾客服务水平顾客服务水平指的是指在所有补货过程中，可以满足顾客所有需求的比率。2.存储成本存储成本包括保管、存储库存物品相关的成本，与库存货品的数量、货品的价值、保管的时间以及实际发生的库存细项有关。3.3 因果关系的确定3.3.1 系统因果关系图VIM库存控制系统物流顺次经过供应商、第三方物流商、分销商。首先，因供应商和分销商签订了相关协议，并且相互之间的信息通过网络有效传输，供应商的计划人员根据

45、分销商销售量，及需求制定供应计划，确定所需的各类原材料和部件的数量，供应商和分销商希望实际库存能够保持在自己制定的期望库存水平。整个VMI系统库存的变化情况可通过因果回路图表示出来。图3-3 VMI系统因果关系图3.3.2 模型反馈关系分析系统动力学的因果反馈是指，如果事件A（原因）引起事件B（结果），AB便形成因果关系。若A增加引起B增加，称AB构成正因果关系，用+或R标示；若A增加引起B减少，则称为负因果关系。两个以上因果关系链首尾相连构成反馈回路，亦分正、负反馈回路，用-或B标示。在系统中，正负反馈环相互约束，由此来推动系统向不同方向发展。反馈回路的分析有助于在研究复杂反馈系统的时候，帮

46、助我们分析关键变量的变化趋势和变化原因。以下是图3-3的因果关系分析，8个因果关系，前7个因果关系，经分析都是同向增长，所以因果链取“+”号，分别是期望库存-库存差，因库存差=期望库存-分销商库存，在某一时刻，期望库存越大，库存差越大；库存差-订货速率：订货速率=，订货速率同库存差之间成正比关系，库存差越大，订货速率越大；订货速率-供应商库存：供货速率=，分销商的订货速率越大，在这个环节出现的货物滞留量越多；供应商库存-供货速率：供货速率=，供应商环节库存越多，供货的速率越大；供货速率-第三方物流企业库存，供货速率越大，货物在途累积的存量就会越多；第三方物流企业库存-收货速率：收货速率=；收货

47、速率-分销商库存，收货速率越大，在一段时间内就使库存累积逐渐增加。一条负因果链是分销商库存-库存差，根据上述公式，期望库存是一般是常数，分销商库存越大，则库存差越小，所以是反向变化。根据回路极性判断原则，若反馈回路有奇数个因果链，则整条回路极性为负，负反馈会使系统不断缩小偏离趋势，有助于稳定。经分析，发现VMI库存模型是一个负反馈回路。3.4 模型流图分析3.4.1 模型的流图表示系统因果关系图最主要的是描述反馈结构，出现一些不足，首先，该图只是表示变量间定性关系，无法表示定量关系。其次，变量是有不同性质的，因果关系图没有很准确的区分变量之前的不同之处，比如系统动力学最重要的是状态变量的积累概念。模型流图中的“流”，是指它的规程量便是积累，用以描述系统状态，系统输入输出流量之差为积累增量。流率表述流的活动状态，亦称决策函数，积累则是流的结果。任何决策过程均可用流的反馈回路描述。在模型流图中包含状态变量，速度变量，辅助变量和参量。因此，在因果关系分析的基础上，我们进一步建立供应商管理库存(VMI)系统模型流图(见图3-5)，为模拟